【摘 要】
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近年来,氨氮废水排放量逐渐增多,浓度日趋上升、成分复杂多变。氮排放量加剧导致水中溶解氧含量降低,水质逐渐恶化,水体富营养化严重。而传统的物理、化学等脱氮方法由于经济成本高,可能产生二次污染等问题已经不能满足目前的需要。因此,生物脱氮技术备受关注,而寡营养脱氮菌能够在营养物质贫乏的条件下实现对氨氮的去除,对治理环境污染具有重要意义。本研究从氨氮微污染水体中筛选出一株寡营养异养硝化的菌株,其正常生长所
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近年来,氨氮废水排放量逐渐增多,浓度日趋上升、成分复杂多变。氮排放量加剧导致水中溶解氧含量降低,水质逐渐恶化,水体富营养化严重。而传统的物理、化学等脱氮方法由于经济成本高,可能产生二次污染等问题已经不能满足目前的需要。因此,生物脱氮技术备受关注,而寡营养脱氮菌能够在营养物质贫乏的条件下实现对氨氮的去除,对治理环境污染具有重要意义。本研究从氨氮微污染水体中筛选出一株寡营养异养硝化的菌株,其正常生长所需的碳源约为普通细菌生长所需碳源的1/100。该菌株菌落为白色,直径约为1 mm,表面光滑,边缘整齐。ESEM扫描结果显示,菌株为短杆状,长度约为0.5～1.0μm。16S r RNA基因序列分析结果显示该菌株为假单胞菌属,暂命名为Pseudomonas sp.N31942。生长曲线表明,Pseudomonas sp.N31942在2 h进入对数生长期,在12 h进入稳定生长期,且在10 h时对氨氮的去除率已达到80%以上。整个生长过程中,氨氮最终去除率达到85%,且菌株具有一定的好氧反硝化能力。通过控制单一变量的实验研究,得到其去除氨氮最佳接种量为1%,最适宜温度为30℃,pH为7.0,最佳C/N为10。通过响应面优化及进一步模型计算可知:当温度为29℃,初始pH值为7.13,C/N为10时,该菌株的氨氮去除率最高,可达86.97%。通过对该菌株进行全基因组测序,并利用生物信息学方法对序列信息进行分析。结果表明:该菌株的基因组总长为5.36 Mb,GC含量为63.54%。预测的编码基因数量为4790个,平均长度为993 bp。经过CRISPR预测,发现菌株的染色体基因组有7个区域。利用不同的数据库对菌株进行基因功能注释分析,进一步探究了该菌株的蛋白质序列、基因功能、分类信息及碳水化合物酶的含量。同时,对该菌株的蛋白亚细胞进行定位分析,预测出信号肽数量为527个,跨膜蛋白数量为1136个,分泌蛋白数量为527个。
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